FI56320C - FOERFARANDE FOER ATT REDUCERA DEN TOTALA SVAVELHALTEN I AVGASER VID EN CLAUSPROCESS - Google Patents
FOERFARANDE FOER ATT REDUCERA DEN TOTALA SVAVELHALTEN I AVGASER VID EN CLAUSPROCESS Download PDFInfo
- Publication number
- FI56320C FI56320C FI2009/71A FI200971A FI56320C FI 56320 C FI56320 C FI 56320C FI 2009/71 A FI2009/71 A FI 2009/71A FI 200971 A FI200971 A FI 200971A FI 56320 C FI56320 C FI 56320C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- exhaust gases
- hydrogen
- gas
- sulfur
- hydrogen sulfide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
- C01B17/0456—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process the hydrogen sulfide-containing gas being a Claus process tail gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/16—Hydrogen sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
- C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
- C10K1/12—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors
- C10K1/14—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors organic
- C10K1/143—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors organic containing amino groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
fä3^71 ΓβΙ KUULUTUSJULKAISUfä3 ^ 71 ΓβΙ ADVERTISING PUBLICATION
ΙΒ·* (11) UTLÄGGNINGSSKRIFTΙΒ · * (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT
C (45) Patentti myönnetty ΙΟ OI 1930 Patent neddelat ’ (51) Ky.lk.*/lr*t.CI.‘ B 01 D 53/14- C 10 I 1/34 SUOMI-FINLAND (21) Patmttlhtkemuf — Pttentaroöknlng 2009/71 . - (22) H»k«mi»p*lvi —An*ökntnpd«g 15.07.71 * * (23) Alkupiivl — Glltlghatidag 15,07.71 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllf l8.01.72C (45) Patent granted ΙΟ OI 1930 Patent neddelat '(51) Ky.lk. * / Lr * t.CI.' B 01 D 53 / 14- C 10 I 1/34 FINLAND-FINLAND (21) Patmttlhtkemuf - Pttentaroöknlng 2009/71. - (22) H »k« mi »p * lvi —An * ökntnpd« g 15.07.71 * * (23) Alkupiivl - Glltlghatidag 15,07.71 (41) Become Public - Bllvlt offentllf l8.01.72
Patentti- Ja rekisterihallitus .... .......... , _ ^ . , . . , (44) Nlhtlvlkslpsnon Jt kuuLlulkalsun pvm. —Patent and Registration Board .... .........., _ ^. ,. . , (44) Nlhtlvlkslpsnon Jt kuLlulkalsun pvm. -
Patent* och registerstyrelsen Ansttkan utlagd och utl.*krifun publlcerad 28.09.79 (32)(33)(31) Pyydstty etuoikeus— Begird prlorltet 17.07.7O Hollanti-Holland(NL) 701060¼ (71) Shell Internationale Research Maatschappij N.V. , Carel van Bylandt-laan 30, Haag, Hollanti-Holland(NL) (72) Arie Cor Piet, Amsterdam, Cornells Ouverkerk, Amsterdam, Hollanti-Holland(NL) (74) Oy Kolster Ab (5^) Menetelmä Claus-prosessin poistokaasujen kokonaisrikkipitoisuuden alentamiseksi - Förfarande för att reducera den totala svavelhalten i avgaser vid en Claus-process Tämä keksintö koskee menetelmää Claus-prosessin poistokaasujen kokonaisrikkipitoisuuden alentamiseksi.Patents * and registers Ansttkan utlagd et al. * Krifun publlcerad 28.09.79 (32) (33) (31) Pyydstty etuoikeus— Begird prlorltet 17.07.7O Netherlands-Netherlands (NL) 701060¼ (71) Shell Internationale Research Maatschappij N.V. , Carel van Bylandt-laan 30, The Hague, The Netherlands (NL) (72) Arie Cor Piet, Amsterdam, Cornells Ouverkerk, Amsterdam, The Netherlands (NL) (74) Oy Kolster Ab (5 ^) Method of the Claus process The present invention relates to a method for reducing the total sulfur content of the exhaust gases of a Claus process.
Menetelmä, jossa valmistetaan alkuainerikkiä rikkivedystä hapettamalla sitä osittain hapen tai happea sisältävän kaasun, kuten ilman avulla, ja antamalla sen jälkeen rikkivedystä muodostuneen rikkidioksidin reagoida jäljellä olevan rikkivetyosan kanssa katalyytin läsnäollessa, tunnetaan Claus-prosessin nimellä. Tämä prosessi, jota käytetään usein öljynpuhdistamoissa ja luonnonkaa-susta saatavan rikkivedyn edelleen jalostamiseen, suoritetaan Claus-laitoksee-sa, joka käsittää polttokammion ja sen perässä yhden tai useampia katalyytti-kerroksia sekä näiden väliin asennettuna yhden tai useampia lauhduttimia, joissa reaktiotuotteet jäähdytetään ja erottunut nestemäinen rikki otetaan talteen. Eri prosessivaiheet voidaan esittää seuraavilla reaktioyhtälöillä: 2H2S + 302 -» 2H20 + 2S02 (1) 4H2S + 2S024=* 4H2<) + 6/1 Sx (2) kun taas kokonaisreaktiota esittää yhtälö (3): 2 56320 6h2s ♦ 302fcs6h20 + 6/Sx (3)A process for preparing elemental sulfur from hydrogen sulfide by partially oxidizing it with oxygen or an oxygen-containing gas such as air and then reacting the sulfur dioxide formed from the hydrogen sulfide with the remaining hydrogen sulfide moiety in the presence of a catalyst is known as the Claus process. This process, which is often used in oil refineries and for the further processing of hydrogen sulphide from natural gas, is carried out in a Claus plant comprising a combustion chamber followed by one or more catalyst layers and one or more condensers installed between them, where the reaction products are cooled and the liquid separated. broken is recovered. The different process steps can be represented by the following reaction equations: 2H2S + 302 -> 2H2O + 2SO2 (1) 4H2S + 2SO4 = * 4H2 <) + 6/1 Sx (2) while the total reaction is represented by Equation (3): 2 56320 6h2s ♦ 302fcs6h20 + 6 / Sx (3)
Alle 500°C:n lämpötiloissa on merkillä x ylläolevissa yhtälöissä arvo 8.At temperatures below 500 ° C, the value of x in the above equations is 8.
Koska talteen saadun alkuainerikin saalis syötetyn rikkivedyn suhteen ei ole täysin kvantitatiivinen, poistuu tietty määrä reagoimatonta rikkivetyä ja rikki-dioksidia Claus-prosessista sen poistokaasujen mukana. Nämä kaasut poltetaan normaalisti uunissa - minkä seurauksena kaikki rikkivety konvertoituu rikkidioksidiksi ja päästetään tämän jälkeen ulkoilmaan korkean savupiipun kautta. Talteen saadun rikin määrä riippuu jossain määrin Claus-prosessissa käytettyjen katalyyt-tikerrosten kokonaismäärästä. Periaatteessa 98 % rikistä voidaan saada talteen, kun käytetään kolmea kerrosta.Since the catch of recovered elemental sulfur with respect to the hydrogen sulphide fed is not completely quantitative, a certain amount of unreacted hydrogen sulphide and sulfur dioxide is removed from the Claus process with its exhaust gases. These gases are normally burned in a furnace - as a result of which all the hydrogen sulphide is converted into sulfur dioxide and then released into the outside air through a high chimney. The amount of sulfur recovered depends to some extent on the total number of catalyst layers used in the Claus process. In principle, 98% of the sulfur can be recovered by using three layers.
Tarkasteltaessa asiaa ilman saastumisen vähentämiseen liittyvien yhtä ankarampien vaatimusten valossa on Claus-poistokaasujen käsittely tällä tavoin vähemmän toivottavaa. Sitäpaitsi siihen liittyy tiettyjä menetyksiä rikkisaannossa.In the light of the equally stringent requirements for reducing air pollution, the treatment of Claus exhaust gases in this way is less desirable. In addition, it involves certain losses in sulfur yield.
Tämä keksintö tarjoaa käytettäväksi menetelmän, jolla on mahdollista alentaa, tehokkaasti Claus-poistokaasujen tai yleisemmin Claus-tyyppisten prosessien poistokaasujen rikkipitoisuutta, minkä seurauksena talteen saadun rikin saalis paranee huomattavasti. Erityisesti tämä keksintö tarjoaa käytettäväksi menetelmän sellaisten Claus-poistokaasujen käsittelemiseksi, jotka sisältävät rikkivedyn lisäksi suhteellisen runsaasti hiilidioksidia.The present invention provides a method for effectively reducing the sulfur content of Claus exhaust gases or, more generally, exhaust gases from Claus-type processes, as a result of which the recovery of the recovered sulfur is considerably improved. In particular, the present invention provides a method of treating Claus exhaust gases which contain a relatively large amount of carbon dioxide in addition to hydrogen sulfide.
Tämän keksinnön mukaisesti poistetaan rikkiä ja/tai rikkiyhdisteitä Claus-laitoksen rikkivetyä, rikkidioksidia ja/tai alkuainerikkiä sisältävistä poisto-kaasuista ja menetelmä tunnetaan siitä, että poistokaasujen sisältämä rikkidioksidi ja/tai alkuainerikki muutetaan rikkivedyksi siten, että poistokaasut johdetaan l80~350°C:n lämpötilassa yhdessä vetyä ja/tai hiilimonoksidia sisältävän kaasun kanssa rikillä käsitellyn ryhmän VI ja/tai ryhmän VIII metallikatalyytin yli, joka on tuettu epäorgaaniseen oksidikantoaineeseen, minkä jälkeen täten käsitellyt poistokaasut johdetaan enintään 20 kosketuspohjaisessa absorptiokolonnissa olevaan, sinänsä tunnetun regeneroitavan ja rikkivetyä absorboivan aineen lävitse kaasun nopeuden ollessa yli 1,0 m/s laskettuna ilmastoidun pohjan pintaan nähden 1+0C ’C:ssa tai sitä alhaisemmassa lämpötilassa, ja poistokaasujen absorboitumaton osa johdetaan ulkoilmaan, mitä ennen absorboitumaton osa haluttaessa poltetaan, ja että rikkivedystä rikas absorptioaine regeneroidaan ja käytetään uudelleen rikki-vedyn absorptioon ja regeneroinnissa vapautunut, rikkivedystä rikas kaasuseos johdetaan Claus-laitokseen.According to the present invention, sulfur and / or sulfur compounds are removed from the exhaust gases containing hydrogen sulfide, sulfur dioxide and / or elemental sulfur in the Claus plant, and the process is characterized in that the sulfur dioxide and / or elemental sulfur in the exhaust gases are converted to hydrogen sulfide by at a temperature together with a gas containing hydrogen and / or carbon monoxide over a sulfur-treated Group VI and / or Group VIII metal catalyst supported on an inorganic oxide support, after which the treated exhaust gases are passed to a regenerative at a temperature of more than 1,0 m / s, calculated at a temperature of 1 + 0 ° C or lower in relation to the surface of the air-conditioned base, and the non-absorbable part of the exhaust gases is led to the open air before being burned, if desired, and that the hydrogen sulphide-absorbent is regenerated and reused for the absorption of hydrogen sulfide and the hydrogen sulfide-rich gas mixture liberated in the regeneration is fed to the Claus plant.
Tässä hakemuksessa Claus-poistokaasuilla ymmärretään jäljellä olevia kaasuja, jotka saadaan Claus-laitoksen viimeisen katalyyttikerroksen jälkeen. Tavallisesti käytetään Claus-prosesseja, joissa käytetään hyväksi kahta katalyyttikerrosta, mutta myös kolmatta katalyyttikerrosta käytetään usein. Tämän tyyppiset poistokaasut sisältävät paitsi rikkivetyä ja rikkidioksidia suhteessa n. 2:1 myös rikkiä, happea, typpeä, ja pieniä määriä inerttejä kaasuja, mikäli Claus-prosessi toimii ilmalla, 3 56320 vettä, vesihöyryä, hiilidioksidia ja pieniä määriä hiilimonoksidia, karbonyylisul-fidia ja rikkihiiltä. Näitä poistokaasuja voidaan saada myös Claus-prosessista, jossa käytetään riittämätöntä happimäärää verrattuna stökiometriseen määrään.In this application, Claus exhaust gases are understood to mean the residual gases obtained after the last catalyst bed of the Claus plant. Claus processes using two catalyst layers are usually used, but a third catalyst layer is also often used. Exhaust gases of this type contain not only hydrogen sulfide and sulfur dioxide in a ratio of about 2: 1 but also sulfur, oxygen, nitrogen, and small amounts of inert gases if the Claus process is operated with air, 3,56320 water, steam, carbon dioxide and small amounts of carbon monoxide, carbonyl sulfide carbon disulphide. These exhaust gases can also be obtained from the Claus process, which uses an insufficient amount of oxygen compared to the stoichiometric amount.
Kun Claus-poistokaasut on johdettu viimeisen katalyyttikerroksen ja asiaan kuuluvan lauhduttimen läpi alkuainerikin talteenottoon, sen lämpötila on normaalisti 130-170°C. Ryhmän VI ja/tai ryhmän VIII metallikatalyytin yllä tapahtuvassa pelkistysvaiheessa poistokaasujen lämpötilan on kuitenkin oltava korkeampi ja sen vuoksi nämä poistokaasut kuumennetaan ensin yli 175°C:n lämpötilaan. Claus-poisto-kaasujen lämpötila nostetaan mieluummin lämpötilaan välille 180-350° ja kaikkein mieluimmin välille 200-300°C.Once the Claus exhaust gases have been passed through the last catalyst bed and the relevant condenser to recover the elemental sulfur, its temperature is normally 130-170 ° C. However, in the reduction step above the Group VI and / or Group VIII metal catalyst, the temperature of the exhaust gases must be higher and therefore these exhaust gases are first heated to a temperature above 175 ° C. The temperature of the Claus exhaust gases is preferably raised to a temperature between 180-350 ° and most preferably between 200-300 ° C.
Lämpötilan nosto yli 175°C:een on tärkeää myös ottaen huomioon, että poisto-kaasut sisältävät pieniä määriä alkuainerikkiä sumun muodossa. Tämä havaittava rikkisumu häviää nostettaessa lämpötila rikin kastepisteen yläpuolelle. On myös havaittu, että seurauksena lämpötilan nostamisesta yli 175°C:n ja mieluummin yli 1ö0°C:n alkuainerikin läsnäololla kaasufaasissa ei ole haitallista vaikutusta käytetyn pelkistyskatalyytin katalyyttiseen aktiivisuuteen.Raising the temperature above 175 ° C is also important given that the exhaust gases contain small amounts of elemental sulfur in the form of a mist. This detectable sulfur mist disappears when the temperature is raised above the dew point of the sulfur. It has also been found that as a result of raising the temperature above 175 ° C and preferably above 10 ° C in the presence of elemental sulfur in the gas phase, there is no detrimental effect on the catalytic activity of the reduction catalyst used.
Kun Claus-poistokaasut on kuumennettu yli 175°C:n lämpötilaan, ne johdetaan yhdessä vedyn tai vetyä sisältävän kaasun kanssa rikillä käsitellyn ryhmän VI ja/tai ryhmän VIII metallikatalyytin yli rikkidioksidin ja rikkivedyn pelkistämiseksi. Samalla alkuainerikki konvertoituu rikkivedyksi. Käytetyt pelkistyskatalyy-tit voivat olla katalyyttejä, jotka sisältävät molybdeeniä, wolframia ja/tai kromia ryhmän VI metallina ja mieluummin rautaryhmän metallia, kuten kobolttia, nikkeliä ja/tai rautaa ryhmän VIII metallina. Epäorgaaninen oksidikantoaine voi olla alumiinioksidia, piioksidia, magnesiumoksidia, booritrioksidia, thoriumoksi-dia, zirkoniumoksidia tai kahden tai useamman näiden yhdisteen seosta. Sopivia tämän keksinnön menetelmän mukaisesti käytettäviä pelkistyskatalyyttejä ovat Ni/Mo/Al203 tai Co/tlo/AlgO .When the Claus exhaust gases are heated to a temperature above 175 ° C, they are passed together with hydrogen or a hydrogen-containing gas over a sulfur-treated Group VI and / or Group VIII metal catalyst to reduce sulfur dioxide and hydrogen sulphide. At the same time, elemental sulfur is converted to hydrogen sulfide. The reduction catalysts used may be catalysts containing molybdenum, tungsten and / or chromium as a Group VI metal and preferably an iron group metal such as cobalt, nickel and / or iron as a Group VIII metal. The inorganic oxide support may be alumina, silica, magnesium oxide, boron trioxide, thorium oxide, zirconia, or a mixture of two or more thereof. Suitable reduction catalysts for use in the process of this invention include Ni / Mo / Al 2 O 3 or Co / t 10 / AlgO.
Ryhmän VI ja/tai ryhmän VIII metallikatalyyttiä käytetään sulfidimuodossa. Sulfidin valmistus voidaan suorittaa etukäteen sopivan sulfidimuodostusaineen avulla kuten vedyn ja rikkivedyn seoksella, joka sisältää 10-15 til.-jS rikkivetyä. On myös mahdollista muodostaa katalyytin sulfidi itse prosessissa itse Claus-pois-tokaasujen avulla. Erityisen sopiva on kuitenkin sulfidin muodostusseos, joka sisältää vetyä, rikkivetyä ja vettä suhteessa 1:1:1, reaktiolämpötilan ollessa välillä 300-it00°C. Katalyytti, josta muodostetaan sulfidi, voi sisältää ryhmän VI ja/tai ryhmän VIII metalleja oksidina tai alkuaineena.The Group VI and / or Group VIII metal catalyst is used in sulfide form. The preparation of the sulfide can be carried out in advance by means of a suitable sulfide-forming agent such as a mixture of hydrogen and hydrogen sulfide containing 10 to 15 v / v of hydrogen sulfide. It is also possible to form the sulfide of the catalyst in the process itself by means of Claus exhaust gases themselves. However, a sulfide-forming mixture containing hydrogen, hydrogen sulfide and water in a ratio of 1: 1: 1 with a reaction temperature of 300 to 100 ° C is particularly suitable. The sulfide-forming catalyst may contain Group VI and / or Group VIII metals as an oxide or element.
Poistokaasujen käsittely vetyä ja/tai hiilimonoksidia sisältävällä kaasulla suoritetaan mieluummin lämpötilassa välillä 180-350°C ja mieluimmin välillä 200-300°C. Vaikka käytetty paine on pääasiassa normaali paine, voidaan haluttaessa käyttää myös hieman korotettuja paineita. Pelkistyksen aikana käytetty kaasun virtausmäärä tunnissa on 500-10 000 N1 Claus-poistokaasuja katalyytti- 4 56320 litraa kohti.The treatment of the exhaust gases with a gas containing hydrogen and / or carbon monoxide is preferably carried out at a temperature between 180-350 ° C and more preferably between 200-300 ° C. Although the pressure used is mainly normal pressure, slightly elevated pressures can also be used if desired. The gas flow rate per hour used during the reduction is 500-10,000 N1 Claus exhaust gases per 4 56320 liters of catalyst.
Käytetty vetyä ja/tai hiilimonoksidia sisältävä kaasu voi hyvin olla molempia yhdisteitä sisältävä kaasu» kuten kaupunkikaasu, vesikaasu, synteesi-kaasu jne. Puhdasta vetyä tai hiilimonoksidia voidaan myös käyttää. Sopivia runsaasti vetyä sisältäviä kaasuja tai kaasuseoksia ovat katalyyttisen refor-mointiyksikön poistokaasut, vetylaitoksessa valmistettu kaasu tai kaasu, joka saadaan maa&Ljystä valmistettavien tyydytettyjen raakakaasujen prosessiyksi-köistä.The gas containing hydrogen and / or carbon monoxide used may well be a gas containing both compounds, such as city gas, water gas, synthesis gas, etc. Pure hydrogen or carbon monoxide may also be used. Suitable hydrogen-rich gases or gas mixtures are the exhaust gases from the catalytic reforming unit, the gas produced in the hydrogen plant or the gas obtained from the process units of saturated crude gases produced from petroleum.
Vetyä sisältävässä kaasussa on mieluummin vähintään 20 til-56 tai vastaava määrä vetyä ja/tai hiilimonoksidia. Vetyä tai vetyä sisältävää kaasua käytetään sellainen määrä, että vedyn ja rikkidioksidin suhde oh välillä 3:1 -13:1* Tämä suhde on mieluummin välillä 3*5:1 - 8:1,The hydrogen-containing gas preferably contains at least 20 vol-56 or an equivalent amount of hydrogen and / or carbon monoxide. The amount of hydrogen or hydrogen-containing gas used is such that the ratio of hydrogen to sulfur dioxide oh is between 3: 1 and 13: 1 * This ratio is preferably between 3 * 5: 1 and 8: 1,
Yllämainitut alueet pysyvät samoina, kun käytetään kaasuseoksia, jotka sisältävät sekä vetyä että hiilimonoksidia, ja kun käytetään pelkkää hiilimonoksidia, sillä hiilimonoksidi vastaa vetyä. Mikäli Claus-poistokaasuissa on läsnä myös alkuainerikkiä, voidaan tarvittava vety- ja/tai hiilimonoksidimäärä laskea alkuainerikin prosenttimääränä Sodista.The above ranges remain the same when gas mixtures containing both hydrogen and carbon monoxide are used, and when carbon monoxide alone is used, since carbon monoxide corresponds to hydrogen. If elemental sulfur is also present in the Claus exhaust gases, the required amount of hydrogen and / or carbon monoxide can be calculated as a percentage of the elemental sulfur in Sod.
Käytettäessä C0:a pelkistysaineena muodostuu myös jonkin verran karbo-nyylisulfidia. Mikäli 0CS:n läsnäolo käsiteltävässä kaasussa ei ole toivottava, voidaan tämä karbonyylisulfidi, kuten tunnettua, hajoittaa johtamalla sanottu kaasu korotetussa lämpötilassa alumiinioksidikerroksen yli.When CO is used as a reducing agent, some carbonyl sulfide is also formed. If the presence of OCS in the gas to be treated is not desirable, this carbonyl sulfide, as is known, can be decomposed by passing said gas at an elevated temperature over a layer of alumina.
Käytetty neste ja regeneroitava rikkihiilen absorbointiaine on mieluummin jonkin amiinin tai substituoidun amiinin vesiliuos. Tämän tyyppiset absorboin-tiaineet tunnetaan alalla hyvin, kuten esim. dialkyylisubstituoitujen aminohap-pojen alkalimetallisuolat, esim. dimetyyliamiinikaliumasetaatti ja alkanoli-amiinit. Tarkemmin sanoen käytetään polyalkanoliamiinia, kuten di- tai trieta-noliamiinia tai dipropanoliamiinia.The liquid used and the sulfur carbon absorbent to be regenerated are preferably an aqueous solution of an amine or a substituted amine. Absorbents of this type are well known in the art, such as alkali metal salts of dialkyl-substituted amino acids, e.g. dimethylamine potassium acetate and alkanolamines. More specifically, a polyalkanolamine such as di- or triethanolamine or dipropanolamine is used.
Alkanoliamiineja käytetään mieluummin vesiliuoksissa mooliväkevyyksillä 8,3-3 ja mieluummin välillä 1-3 sanottujen alkanoliamiinien suhteen. Absorboin-nin jälkeen rikkivetyä siältävä abrorptioaine regeneroidaan kuumentamalla ja/tai haihduttamalla, jolloin saadaan rikkivetyä sisältävä kaasuseos ja regeneroitu absorptioaine, joka voidaan käyttää uudelleen. Kuitenkin koska regenerointi ei koskaan ole täydellinen ja hiilidioksidia voi kerääntyä absorptioaineeseen varsinkin jos Claus-poistokaasujen (^-pitoisuus on suuri, saatetaan nämä kaasut, sen jälkeen kun niitä on käsitelty vetyä ja/tai hiilimonoksidia sisältävällä kaasulla kuten yllä esitettiin, mieluummin kosketukseen abroptioaineen kanssa rikkivetyabrorbentin selektiivisyyden lisäämiseksi ja sitä kautta liuottimen kierrätysnopeuden alentamiseksi yhdessä alkanoliamiinin vesiliuoksen kanssa matalassa lämpötilassa, kun käytetään suuria kaasun vistausnopeuksia, sanotun kosketuksen tapahtuessa absorptiokolonnissa, jossa on korkeintaan 20 tai mieluummin alle 20 kosketuspohjaa.Alkanolamines are preferably used in aqueous solutions at molar concentrations of 8.3 to 3 and more preferably between 1 and 3 relative to said alkanolamines. After absorption, the hydrogen sulfide-containing absorbent is regenerated by heating and / or evaporation to give a hydrogen sulfide-containing gas mixture and a regenerated absorbent which can be reused. However, since regeneration is never complete and carbon dioxide can accumulate in the absorbent, especially if the Claus exhaust gases have a high concentration, these gases, after being treated with a gas containing hydrogen and / or carbon monoxide as described above, are preferably contacted with abrasive hydrogen sulfide. to increase selectivity and thereby reduce the rate of solvent recycling in combination with an aqueous alkanolamine solution at low temperature when high gas bump rates are used, said contact taking place in an absorption column having up to 20 or preferably less than 20 contact bases.
, 563ϋν, 563ϋν
Vielä mieluummin absorptiokolonnissa on 4-5 kosketuspohjaa. Käytettävä kaasu-virtanopeus on vähintään m/s ja mielluinmin 2-4 m/s. Nämä kasuvirtausnopeudet perustuvat "aktiiviseen" tai kaasun huuhtomaan pohjapintaan. Alhainen absortiolämpötila parantaa rikkivedyn ja hiilidioksidin erotuksen selektiivi-syyttä. Lämpötila on mieluummin alle 40°C; tyydyttävimmät tulokset saavutetaan lämpötiloissa välillä 5-30°C. Claus-poistokaasut saatetaan kosketukseen alka-noliamiinin vesiliuoksen kanssa normaalissa tai lähes normaalissa paineessa. Kosketuksen saattaminen tapahtuu mieluummin käyttäen vastavirtaperiaatetta. Joissakin tapauksissa liuottimen kierrätysaikaa voidaan edelleen alentaa suorittamalla rikkivedyn poisto suurimmaksi psaksi kosketuspohjakolonnissa ja loput venturiskrubbereissa suhteellisen pienellä liuotinmäärällä, jonka lämpötila, luonne ja koostumus voi olla kokonaan erilainen.Even more preferably, the absorption column has 4-5 contact bases. The gas flow rate used is at least m / s and preferably 2-4 m / s. These flow rates are based on an "active" or gas-flushed bottom surface. The low absorption temperature improves the selectivity of the hydrogen sulfide and carbon dioxide separation. The temperature is preferably below 40 ° C; the most satisfactory results are obtained at temperatures between 5 and 30 ° C. The Claus exhaust gases are contacted with an aqueous solution of alkanolamine at normal or near normal pressure. The contact is preferably made using the countercurrent principle. In some cases, the solvent recycle time can be further reduced by performing hydrogen sulfide removal to the maximum psax in the contact bottom column and the rest in venturi scrubbers with a relatively small amount of solvent, which may be completely different in temperature, nature, and composition.
Erittäin hyvät tulokset saavutetaan käyttämällä absorptioaineena di-iso-propanoliamiinia.Very good results are obtained by using diisopropanolamine as an absorbent.
Kun absortioaine on läpäisty, poistokaasujen absorboitumaton osa, joka ny{koostuu pääasiassa typestä ja hiilidioksidissa ja lisäksi hyvin pienistä määristä vetyä ja rikkivetyä, poistetaan ulkoilmaan. Haluttaessa voidaan tämä absorboitumaton osa myös polttaa ta^&ILiseen tapaan ennenkuin se johdetaan savupiippuun.When the absorbent is permeated, the unabsorbed part of the exhaust gases, which consists mainly of nitrogen and carbon dioxide and, in addition, very small amounts of hydrogen and hydrogen sulfide, is removed to the outside air. If desired, this non-absorbable part can also be incinerated in such a way as to be introduced into the chimney.
BEdcLvetjkaaevjoka on vapautettu absorptioaineen regeneroinnissa ja joka sisältää myös hiilidioksidia ja vettä, jäähdytetään ensin siinä olevan veden kondensoimiseksi. Normaalisti ainakin osa tästä vedestä kierrätetään regeneroin-tivaiheeseen vettä sisältävän absorptioaineen vesipitoisuuden säilyttämiseksi vaaditulla tasolla. Jäähdytyksen jälkeen rikkivetypitoinen kaasu johdetaan Claus-laitokseen alkuainerikin talteenottamiseksi kaasusta. Koska tämän keksinnön mukaista prosessia käytetään Claus-poistokaasuihin, on regeneroinnissa saatu rikkivetykaasu sopivinta kierrättää samaan Claus-laitokseen.BEdcLvetjkajkaevä, which is released during the regeneration of the absorbent and which also contains carbon dioxide and water, is first cooled to condense the water therein. Normally, at least a portion of this water is recycled to the regeneration step to maintain the water content of the aqueous absorbent at the required level. After cooling, the hydrogen sulfide-containing gas is passed to a Claus plant to recover elemental sulfur from the gas. Since the process of this invention is used for Claus exhaust gases, it is most convenient to recycle the hydrogen sulfide gas obtained in the regeneration to the same Claus plant.
Kuva 1 esittää juoksukaaviota Claus-poistokaasujen pelkistykselle ja sitä seuraavalle rikkivedyn absorptiolle, absorptioaineen regenerointiosan muodostaessa osan kokonaiskaaviosta.Figure 1 shows a flow chart for the reduction of Claus exhaust gases and the subsequent absorption of hydrogen sulfide, with the absorber recovery section forming part of the overall scheme.
Kuva 2 esittää modifioitua kaaviota, jossa sanottu regenerointiosa muodostaa osan absorptio-regenerointiosasta, joka on sijoitettu ennen varsinaista Claus-laitosta ja jossa rikkivedyn absorptio Claus-poistokaasujen pelkistyksen jälkeen tapahtuu tästä osasta tulevan sivuvirtauksen avulla.Figure 2 shows a modified diagram in which said regeneration section forms part of an absorption regeneration section located before the actual Claus plant and in which the absorption of hydrogen sulphide after the reduction of the Claus exhaust gases takes place by means of a side flow from this section.
Kuvaan 1 viitaten numero 1 tarkoittaa johtoa, jota pitkin Claus-laitoksen poistokaasut syötetään. Näitä kaasuja, joiden lämpötila on 150°c, lämmitetään lämmönvaihtimen 2 avulla ja johdetaan 225°C:ssa olevan pelkistyskatalyytin yli reaktoriin 3* Pelkistykseen tarvittava vety voidaan syöttää katalyyttiker-rokseen erikseen tai lisätä suoraan Clanu-poistokaasuihin johdossal 1. Käsitellyt kaasut poistuvat reaktorista 3 johtoa 4 pitkin ja ne jäähdytetään lämmön- vaihtimessa 5. Poistokaasut joutuvat lämpötilassa 30°C absorptiokolonniin 6, e S 6 3 ?0 joka sisältää nestemäistä ja regeneroitavaa rikkivedyn absorptioainetta. Haluttaessa voidaan lämmönvaihtimen 5 ja- absorptiokolonnin 6 väliin asentaa lauhdutin poistokaasuissa mahdollisesti olevan veden poistamiseksi. Poistokaasun absorboitumattomat komponentit» jotka koostuvat pääasiassa QO^tsta ja typestä» poistetaan johtoa 7 pitkin. Kaikkien hiilivety- ja rikkihiilijäännösten konvertoimiseksi kuumennetaan jäljelle jäännyttä kaasua lämmönvaihti-messa 8 ja poltetaan se 400°C:sea polttouunissa 9 ennen kuin se johdetaan savupiippuun johtoa 10 pitkin.Referring to Figure 1, the number 1 denotes the line along which the exhaust gases from the Claus plant are fed. These gases, which have a temperature of 150 ° C, are heated by means of a heat exchanger 2 and passed over a reduction catalyst at 225 ° C to a reactor 3 * along line 4 and are cooled in a heat exchanger 5. At a temperature of 30 ° C, the exhaust gases enter an absorption column 6, e S 6 3? 0 which contains a liquid and regenerable hydrogen sulfide absorber. If desired, a condenser can be installed between the heat exchanger 5 and the absorption column 6 to remove any water in the exhaust gases. The non-absorbable components of the exhaust gas »consisting mainly of QO 2 and nitrogen» are removed along line 7. In order to convert all the hydrocarbon and sulfur carbon residues, the remaining gas is heated in the heat exchanger 8 and burned at 400 ° C in the incinerator 9 before it is led to the chimney along the line 10.
Rikkivetyä sisältävää absorptioaine johdetaan johtoa 11 pitkin desorptio-kolonniin 13 regeneroitavaksi. Regeneroitu absorptioaine palautetaan absorptio-kolonniin 6 johtoa 15 pitkin, kun taas vapautettu rikkivety, joka »isältää suhteellisen pieniä määriä hiilidioksidia, johdetaan Claus-laitokseen johtoa 17 pitkin.The hydrogen sulfide-containing absorbent is passed along line 11 to a desorption column 13 for regeneration. The regenerated absorbent is returned to the absorption column 6 via line 15, while the liberated hydrogen sulfide, which contains relatively small amounts of carbon dioxide, is passed to the Claus plant via line 17.
Absortiokolonnissa 13 absortioaine regeneroidaan korotetussa lämpötilassa kuumentamalla sitä höyryllä, joka syötetään johtoa 14 pitkin. Koska regeneroitua absorptioainetta käytetään alhaisessa lämpötilassa, se käytetään lämmön-vaihtimessa 12 regeneroitavan absorptioaineen lämmittämiseen ja jäähdytetään sitten jäähdyttimeseä 16. Johtoa 17 pitkin poistettu rikkivetyä sisältävä kaasu jäähdytetään jäähdyttimeseä 18 kaiken mukana olevan vesihöyryn konden-soimiseksi; kondensoitu vesi palautetaan desorptiokolonniin johtoa 19 pitkin.In the absorption column 13, the absorbent is regenerated at an elevated temperature by heating it with steam fed along a line 14. Since the regenerated absorbent is used at a low temperature, it is used in a heat exchanger 12 to heat the regenerated absorbent and then cooled in the condenser 16. The hydrogen sulfide-containing gas removed along line 17 is cooled in condenser 18 to condense any entrained water vapor; the condensed water is returned to the desorption column via line 19.
Kuvassa 2 vastaavia osia on merkitty samoilla viitenumeroilla. Lisäkaa-viossa runsaasti rikkivetyä sisältävä kaasuvirtaus syötetään johtoa 24 pitkin absorptiokolonniin 23, joka sisältää regeneroitavaa rikkivedyn absorptioainetta. Vain vähän rikkivetyä sisältävä kaasuvirtaus poistetaan johtoa 25 pitkin, kun taas rikkivetyä sisältävä absorptioaine poistetaan johtoa 26 pitkin desorptiokolonniin 13 regeneroitavaksi. Johdot 26 ja 11 (absorptiokolonnissa 6) yhtyvät kohdassa B ja johtavat kolonniin 13 yhteisjohtona 11. Regeneroitu absorptioaine poistetaan johtoa 15 pitkin ja sitä käytetään lämmönvaihtimessa 12 regeneroitavan absorptioaineen lämmitykseen. Jäähdyttimen 16 jälkeen johto 15 haarautuu kohdassa A; regeneroidun absorptioaineen sivuvirta kulkee johtoa 15 pitkin absorptiokolonnin 6, gossa se joutuu kosketuksiin pelkistettyjen Claus-poistokaasujen kanssa. Fäävirta palaa absorptiokolonniin 23 johtoa 22 pitkin.In Figure 2, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals. In the additional scheme, a gas stream rich in hydrogen sulfide is fed along line 24 to an absorption column 23 containing regenerable hydrogen sulfide absorber. The gas stream containing only a small amount of hydrogen sulfide is removed along line 25, while the absorber containing hydrogen sulfide is removed along line 26 to a desorption column 13 for regeneration. Lines 26 and 11 (in absorption column 6) merge at point B and lead to column 13 as common line 11. The regenerated absorbent is removed along line 15 and used in a heat exchanger 12 to heat the regenerated absorbent. After the radiator 16, the line 15 branches at A; the side stream of regenerated absorber passes along line 15 of the absorber column 6 where it comes into contact with the reduced Claus exhaust gases. The main current returns to the absorption column 23 via line 22.
Regeneroinnissa absorptioaineesta vapautunut rikkivety jäähdytetään jääh-dyttimessä 18 veden poistamiseksi ja palutetaan takaisin Claus-laitokseen, jota esittää kaavamaisesti numero 20. Tämän Olaus-laitoksen poistokaasut poistetaan johtoa 1 pitkin ja ne käsitellään kuten kuvaan 1 viitaten osoitettiin.The hydrogen sulfide released from the absorbent in the regeneration is cooled in a condenser 18 to remove water and returned to the Claus plant, shown schematically at number 20. The exhaust gases from this Olaus plant are removed along line 1 and treated as indicated with reference to Figure 1.
Tämän keksinnön mukainen prosessi sopii erityisesti Claus-poistokaasujen käsittelyyn, jotka kaasut sisältävät rikkivedyn lisäksi suhteellisen runsaasti hiilidioksidia. Näiden poistokaasujen sisältämä hiilidioksidimäärä voi ylittää 5 til-$ ja voi olla esim. 8-15 til-$ aiheuttamatta teknisiä vaikeuksia 7 '>6320 tai taloudellisia haittoja prosessin käytössä.The process of the present invention is particularly suitable for the treatment of Claus exhaust gases which, in addition to hydrogen sulfide, contain a relatively large amount of carbon dioxide. The amount of carbon dioxide contained in these exhaust gases can exceed 5 vol- $ and can be e.g. 8-15 vol- $ without causing technical difficulties 7 '> 6320 or economic disadvantages in the use of the process.
Keksintöä selvitetään tarkemmin seuraavien esimerkkien avulla.The invention is further illustrated by the following examples.
Esimerkki 1Example 1
Synteettistä Claus-poistokaasua pelkistettiin sulfidimuodossa olevanThe synthetic Claus exhaust gas was reduced to the sulfide form
Co/Mo/Al„0 -katalyytin (3,2 paino-osaa Co/l3»4 paino-osaa Mo/lOO paino-osaa .23 A^O^) yli käyttäen vedyn ja hiilimonoksidin seosta. Synteettinen Claus-poisto-kaasu, jonka rikkidioksidipitoisuus vaihteli, johdettiin katalyytin yli yhdessä pelkistyskaasun kanssa tilavuusvirtausnopeudella 1700 N1 kaasua/l katalyyttiä/h. Koko seoksen koostumus oli S02 vaihteli H2 0,5-0,6 til.-$ CO 0,3-0,4 til.-$> H2S 1,2 til.-96 loputOver a Co / Mo / Al 0 O (3.2 parts by weight of Co / 13 → 4 parts by weight of Mo / 100 parts by weight .23 A 2 O 2) using a mixture of hydrogen and carbon monoxide. Synthetic Claus exhaust gas with varying sulfur dioxide content was passed over the catalyst together with the reduction gas at a volume flow rate of 1700 N1 gas / l catalyst / h. The composition of the whole mixture was SO2 ranged from H2 0.5-0.6 vol .- $ CO 0.3-0.4 vol .- $> H2S 1.2 vol.-96 rest
Katalyyttiä käytettiin hiukkasten muodossa, joiden koko oli 0,3-0,6 mm (3Ο-5Ο mesh).The catalyst was used in the form of particles with a size of 0.3-0.6 mm (3Ο-5Ο mesh).
Katalyytin sulfidiksi muuttaminen tapahtui maksimilämpötilassa 375°C ja 10 kg/cm :n paineessa käyttäen Hg/HgS-kaasuseosta, Joka sisälsi 12,5 til.-$ rikkivetyä. Lämpötilaa nostettiin vaiheittain 4 tunnin aikamhuoneen lämpötilasta 375°C:en (ensimmäinen tunti 20°C:sta 100°C:en; toinen ja kolmas tunti 100°C:sta 250°C:en ja neljäs tunti 250°C:sta 375°C:en). Sulfidin muodostamisen jälkeen katalyytti jäähdytettiin 100°C:en syöttämällä taukoamatta sanottua rikkivetyä sisältävää kaasuseosta; tämän jälkeen laskettiin vain vetykaasua ja lopuksi aloitettiin Claus-poistokaasun pelkistys. Koe suoritettiin eri pelkis-tyslämpötiloissa. Saadut tulokset on koottu taulukkoon A.The conversion of the catalyst to sulfide took place at a maximum temperature of 375 ° C and a pressure of 10 kg / cm 3 using a Hg / HgS gas mixture containing 12.5 vol. Of hydrogen sulfide. The temperature was raised stepwise from a room temperature of 4 hours to 375 ° C (first hour from 20 ° C to 100 ° C; second and third hours from 100 ° C to 250 ° C and fourth hour from 250 ° C to 375 ° C). C a). After sulfide formation, the catalyst was cooled to 100 ° C by continuously feeding a gas mixture containing said hydrogen sulfide; then only hydrogen gas was lowered and finally the reduction of the Claus exhaust gas was started. The experiment was performed at different reduction temperatures. The results obtained are summarized in Table A.
Taulukko ATable A
S02~pitoisuus Reaktio- Konversio # S02-pitoisuus kaasueeoksessa lämpötila H2 CO H2+C0 pelkistyksen jälkeen til.-$ (syöttö) o^, ^ til.-i 0,17 222 34 65 45 0,001 0,17 250 27 100 50 0,001 0,36 250 63 100 80 0,03 0,36 280 89 100 94 0,001SO2 ~ concentration Reaction- Conversion # SO2 concentration in the gas mixture temperature H2 CO H2 + CO after reduction vol .- $ (feed) o ^, ^ vol.-i 0.17 222 34 65 45 0.001 0.17 250 27 100 50 0.001 0.36 250 63 100 80 0.03 0.36 280 89 100 94 0.001
Esimerkki 2Example 2
Synteettistä Claus-poistokaasua, joka rikkidioksidin ja rikkivedyn lisäksi sisälsi myös pienen määrän kaasumaista alkuainerikkiä, pelkistettiin vedyllä 220°C:ssa käyttäen samaa sulfidimuodossa olevaa Co/Mb/Al20^ katalyyttiä kuin esimerkin 1 kokeissa käytettiin. Poistokaasu johdettiin sanotun katalyytin yli yhdessä vedyn kanssa tilavuusvirtausnopeudella 1400 N1 kaasua/litra katalyyttiä /h. Koko kaasuseoksen koostumus ennen ja jälkeen pelkistyksen esitetään seuraa-vassa taulukossa.Synthetic Claus exhaust gas, which in addition to sulfur dioxide and hydrogen sulfide also contained a small amount of gaseous elemental sulfur, was reduced with hydrogen at 220 ° C using the same sulfide form Co / Mb / Al 2 O 2 catalyst as used in the experiments of Example 1. The exhaust gas was passed over said catalyst together with hydrogen at a volume flow rate of 1400 N1 gas / liter of catalyst / h. The composition of the entire gas mixture before and after reduction is shown in the following table.
θ S6320θ S6320
Kaasun koostumus, ennen pelkistystä pelkistyksen Jälkeen til .-# S02 Ο,ΙΘ 0,002 S0 0,018 H2 1,5 0,8Composition of the gas, before reduction After reduction Vol .- # S02 Ο, ΙΘ 0.002 S0 0.018 H2 1.5 0.8
h20 29 JOh20 29 JO
h2s 1,3 1,7h2s 1.3 1.7
Ng loput loputNg rest rest
Kokonaiekonversio laskettuna kulutetun vedyn perusteella on 45 #.The total conversion calculated based on the hydrogen consumed is 45 #.
Esimerkki 3Example 3
Synteettistä Claus-poistokaasua pelkistettiin hiilimonoksidilla saman sulfidimuodosaa olevan Co/Mo/AlgO^-katalyytin yli, Jota käytettiin kahdessa aikaisemmassa esimerkissä. Pelkistyslämpötila oli 230°C, kun taas poistokaasun Ja hiilimonoksidin yhteinen tilavuusvirtausnopeus oli 1700 Nl/l katalyyttiä/h. Koko kaasueeoksen koostumus ennen pelkistystä oli seuraava: S02 0,4 til.-# CO 1,2 til-# H20 30 til.-# H2S 1,2 til-#The synthetic Claus exhaust gas was reduced with carbon monoxide over the same sulfide form Co / Mo / AlgO 2 catalyst used in the two previous examples. The reduction temperature was 230 ° C, while the total volume flow rate of the exhaust gas and carbon monoxide was 1700 Nl / l catalyst / h. The composition of the whole gas mixture before reduction was as follows: SO2 0.4 vol- # CO 1.2 vol- # H2O 30 vol- # H2S 1.2 vol- #
Ng loputNg rest
Konversio laskettuna kulutetun hiilimonoksidin perusteella oli 35 #.The conversion calculated on the basis of carbon monoxide consumed was 35 #.
Kun ylläesitetty koe uusittiin kaasun tilavuusvirtausnopeudella 900 Nl/l/h samassa pelkistyslämpötilassa, oli konversio 90#.When the above experiment was repeated at a gas volume flow rate of 900 Nl / l / h at the same reduction temperature, the conversion was 90 #.
Esimerkki 4Example 4
Runsaasti hiilidioksidia sisältävää Claus-poistokaasua pelkistettiin vedyllä sulfidimuodossa olevan Co/Mo/A^O^-katalyytin yli lämpötilassa 220°c. Saadun kaasun koostumus pelkistyksen Jälkeen oli seuraava: H2S 2,5 til.-# C02 11,1 til.-# H2 0,6 til.-# N2 85,8 til.-#The carbon dioxide-rich Claus exhaust gas was reduced with hydrogen over a sulfide-containing Co / Mo / Al 2 O 2 catalyst at 220 ° C. The composition of the resulting gas after reduction was as follows: H2S 2.5 vol .- # CO2 11.1 vol .- # H2 0.6 vol .- # N2 85.8 vol .- #
Kaasua, Jolla oli yllämainittu koostumus. Johdettiin nopeudella 2 m/e kolonnin läpi, Joka sisälsi 11-12 pohjaa Ja Jossa kierrätettiin di-isopropanoli-amiiniliuosta, jossa oli vettä 27 p-#. Dl—alkaliamiinin lämpötila ennen sen joutumista kosketuksiin rikkivetyä sisältävän kaasun kanssa oli 20°C toisessa tapauksessa ja 40 C toisessa. Käsitellyn kaasun koostumus sen jälkeen, kun se oli kulkenut di-isopropanoliamiiniliuoksen läpi, ja rikkivetyä sisältävän kaa- 9 £>6320 sun koostumus, joka kaasu saatiin sanotun amiiniluokeen regeneroinnin jälkeen, esitetään seuraavassa taulukossa.A gas having the above composition. Passed at a rate of 2 m / e through a column containing 11-12 bottoms And In which a solution of diisopropanolamine with water 27 p- # was circulated. The temperature of the D1-alkaliamine before it came into contact with the hydrogen sulfide-containing gas was 20 ° C in one case and 40 ° C in the other. The composition of the treated gas after passing through the diisopropanolamine solution and the composition of the hydrogen sulfide-containing gas obtained after regeneration to said amine class are shown in the following table.
Käsitelty kaasu syötettiin lopuksi jätteenpolttouuniin ja rikkivetyä sisältävä kaasu palautettiin Claus-laitokseen, josta poistokaasut olivat pe*» räisin.The treated gas was finally fed to a waste incinerator and the hydrogen sulphide gas was returned to the Claus plant, from which the exhaust gases originated.
^ 10^ 10
Vi 56320 CO 0Vi 56320 CO 0
II
+>+>
:ιβ CD CM: ιβ CD CM
·· O O LA o CO O O CM 'd-·· O O LA o CO O O CM 'd-
OUOU
w Ö H 0 P CO CO cew Ö H 0 P CO CO ce
CÖ COCO CO
rt M ra ö ö w 0 :cö cm m o a=s > w c— mdrt M ra ö ö w 0: cö cm m o a = s> w c— md
JSJS
-P-P
m o r— inm o r— in
0 ft «I0 ft «I
» CM B (Λ 3 cd ω»CM B (Λ 3 cd ω
CO vO VOCO vO VO
aj cm ·. ·> ί w o o Λ) CM ^ ^ (Hio O <7\aj cm ·. ·> Ί w o o Λ) CM ^ ^ (Hio O <7 \
HH O rHHH O rH
Φ -H P PΦ -H P P
«H m in co co co o o :cfl 3 cm « ·> waw o o _ <e W co m o 3 Λ) in co M cm cfl«H m in co co co o o: cfl 3 cm« ·> waw o o _ <e W co m o 3 Λ) in co M cm cfl
Ά w AΆ w A
0 rH0 rH
cd O :«Scd O: «S
ε-ι a ooε-ι a oo
5 CO5 CO
\ :nj\: nj
CIS > ON CMCIS> ON CM
p :cfl in oo to p ·> ·>p: cfl in oo to p ·> ·>
O '—L rH CMO '—L rH CM
0 0)0 0)
•H P• H P
t—l *Ht — l * H
COC/O
m :njm: nj
a Mand M
OO
o ctJ rto ctJ rt
CO rHCO rH
CO -HCO -H
•H P• H P
Ö :o 3 ΛÖ: o 3 Λ
5 A5 A
O HO H
MM
a p a>a p a>
4) CD4) CD
0) M0) M
P O O OP O O O
^ 0 CM ^^ 0 CM ^
CO rHCO rH
Ο -HΟ -H
h ah a
O -HO -H
•H•B
aa
ciScis
11 5632011 56320
Kokeen tuloksista voidaan nähdä, että kun käytetään tämän keksinnön prosessin olosuhteita, rikkivety absorboituu erittäin selektiivisesti, vaikka mukana on suuria C02~väkevyyksiä.It can be seen from the results of the experiment that when the conditions of the process of this invention are used, hydrogen sulfide is absorbed very selectively, even in the presence of high CO 2 concentrations.
Esimerkki 5Example 5
Kaasuseos, joka sisälsi 2,57 til.-# H^S ja 10,58 til.-# CO^» saatettiin pohjakolonnissa ei olosuhteissa kosketuksiin di-isopropanoliamiinin vesiliuoksen kanssa, joka oli amiinin suhteen 2-molaarinen. Lämpötilaa, kaasun virtausnopeutta, kolonnin pohjien lukumäärää ja liuoksen dispersiokorkeutta näillä pohjilla koskevia olosuhteita muutettiin siten, että rikkivedyn väkevyys käsitellyssä kaasussa oli 0,05 til-#.A gas mixture containing 2.57 v / v H 2 S and 10.58 v / v CO 2 was contacted in a bottom column under no conditions with an aqueous solution of diisopropanolamine which was 2 molar with respect to the amine. The conditions for temperature, gas flow rate, number of column bottoms, and solution dispersion height at these bottoms were changed so that the hydrogen sulfide concentration in the treated gas was 0.05 vol.
Tulokset esitetään taulukossa C allaThe results are shown in Table C below
Taulukko CTable C
Lämpötila Kaasun- Dispersio- Pohjien Liuosta Käsitelty kaasu virtaus- korkeus/ lukumäärä m /kmol HgS 00^ °C nopeus* pohja, *2S til.-# til.-# m/sx cm kaasussa 30 1,0 10 6 2,48 0,05 8,47 30 1,5 10 9 2,20 0,05 8,89 30 2,5 10 15 1,97 0,05 9,45 20 2,5 20 7 1,59 0,05 9,50 50 2,5 20 7 2,11 0,05 9,17 40 2,5 20 7 2,82 0,05 8,70 x kaasun huuhtomaan pohjapinta-alan suhteen.Temperature Gas Dispersion Bottom Solution Treated gas flow altitude / number m / kmol HgS 00 ^ ° C velocity * bottom, * 2S vol. # # Vol. # # M / sx cm in gas 30 1.0 10 6 2.48 0.05 8.47 30 1.5 10 9 2.20 0.05 8.89 30 2.5 10 15 1.97 0.05 9.45 20 2.5 20 7 1.59 0.05 9 50 50 2.5 20 7 2.11 0.05 9.17 40 2.5 20 7 2.82 0.05 8.70 x with respect to the bottom area of the gas purge.
««
Kootuista tiedoista voidaan päätellä, että alhaisessa lämpötilassa on edusllieta toimia suhteellisen suurilla kaasun virtausnopeuksilla käyttäen suhteellisen suurta dispersiokorkeutta kolonnin pohjilla; tämä takaa sen, että saavutetaan korkein mahdollinen selektiivisyys rikkivedyn absorptioon nähden käytettäessä suhteellisen pieniä liuosmääriä.From the data collected, it can be concluded that it is preferable to operate at low temperatures at relatively high gas flow rates using a relatively high dispersion height at the bottom of the column; this ensures that the highest possible selectivity for hydrogen sulphide absorption is achieved when using relatively small amounts of solution.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE7010604,A NL171144B (en) | 1970-07-17 | 1970-07-17 | PROCESS FOR REDUCING THE TOTAL SULFUR CONTENT OF CLAUSE GASES. |
NL7010604 | 1970-07-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI56320B FI56320B (en) | 1979-09-28 |
FI56320C true FI56320C (en) | 1980-01-10 |
Family
ID=19810608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI2009/71A FI56320C (en) | 1970-07-17 | 1971-07-15 | FOERFARANDE FOER ATT REDUCERA DEN TOTALA SVAVELHALTEN I AVGASER VID EN CLAUSPROCESS |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5716846B1 (en) |
AT (1) | AT308768B (en) |
AU (1) | AU459768B2 (en) |
BE (1) | BE770058A (en) |
CH (1) | CH580982A5 (en) |
CS (1) | CS179372B2 (en) |
DE (1) | DE2135522C2 (en) |
DK (1) | DK149328C (en) |
ES (1) | ES393290A1 (en) |
FI (1) | FI56320C (en) |
FR (1) | FR2101724A5 (en) |
GB (1) | GB1356289A (en) |
IE (1) | IE35451B1 (en) |
IT (1) | IT941574B (en) |
NL (1) | NL171144B (en) |
NO (1) | NO132088C (en) |
SU (1) | SU751318A3 (en) |
ZA (1) | ZA714698B (en) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7310929A (en) * | 1973-08-08 | 1974-01-25 | ||
FR2295784A1 (en) * | 1974-12-27 | 1976-07-23 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR DEPURING A GAS CONTAINING SULFUR COMPOUNDS |
GB1470950A (en) * | 1976-03-08 | 1977-04-21 | Shell Int Research | Process for working-up hydrogen sulphide-containing gases |
DE2648190C3 (en) * | 1976-10-25 | 1980-02-21 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Process for the production of sulfur by the Claus process |
GB1563251A (en) * | 1976-12-07 | 1980-03-26 | Shell Int Research | Process for working hydrogen suphidecontaining gases |
NL7701174A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-08 | Shell Int Research | PROCESS FOR PREPARING A GAS MIX WITH DESIRED H2S / CO2 RATIO. |
FR2425886A1 (en) * | 1978-05-16 | 1979-12-14 | Elf Aquitaine | PROCESS FOR PURIFYING INDUSTRIAL WASTE GASES CONTAINING LOW CONCENTRATIONS OF SULFUR COMPOUNDS |
NL186377C (en) | 1978-05-23 | 1990-11-16 | Shell Int Research | PROCESS FOR PROCESSING HYDROGEN-CONTAINING GASES. |
GB2116531B (en) * | 1982-03-11 | 1985-11-20 | Shell Int Research | Process and apparatus for the combustion of ammonia-containing waste gases |
FR2631561B1 (en) * | 1988-05-20 | 1990-07-20 | Elf Aquitaine | PROCESS AND DEVICE FOR THE REMOVAL OF LOW CONCENTRATION OF H2S IN A GAS ALSO CONTAINING A LARGE QUANTITY OF WATER VAPOR |
GB8830199D0 (en) * | 1988-12-23 | 1989-02-22 | Shell Int Research | Removing hydrogen sulphide from a gas mixture |
DE3901600C2 (en) * | 1989-01-20 | 1998-12-24 | Krupp Koppers Gmbh | Process for the treatment of vacuum exhaust air from tar distillation plants |
AU638543B2 (en) * | 1990-02-09 | 1993-07-01 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process for purifying high-temperature reducing gases and integrated coal gasification combined cycle power generation plant |
US5266274A (en) * | 1992-10-13 | 1993-11-30 | Tpa, Inc. | Oxygen control system for a sulfur recovery unit |
AR009277A1 (en) * | 1996-08-22 | 2000-04-12 | Shell Int Research | PROCESS FOR THE REDUCTION OF THE TOTAL SULFUR CONTENT IN GASES CONTAINING HYDROGEN SULFIDE AND OTHER SULFUR COMPONENTS |
RU2562481C2 (en) * | 2014-01-29 | 2015-09-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method and apparatus for producing elementary sulphur with tail gas post-treatment |
ES2711612T3 (en) * | 2015-03-12 | 2019-05-06 | Prosernat | Process of elimination of sulfur compounds from a gas with hydrogenation and direct oxidation stages |
WO2019022603A1 (en) | 2017-07-26 | 2019-01-31 | Wte-Tech B.V. | Process to treat a sulphur compounds comprising gaseous feed |
CN116477580A (en) * | 2023-04-26 | 2023-07-25 | 福州大学 | Process and system for preparing sulfur by resolving gas by recyclable hydrogen sulfide adsorbent |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2361825A (en) * | 1941-08-25 | 1944-10-31 | Union Oil Co | Reduction of sulphur dioxide to hydrogen sulphide and free sulphur |
FR1105475A (en) * | 1954-01-24 | 1955-12-05 | Azote Office Nat Ind | Process for the desulphurization of industrial gases and vapors |
US2860030A (en) * | 1954-12-17 | 1958-11-11 | Phillips Petroleum Co | Recovery of hydrogen sulfide and/or carbon dioxide substantially free from hydrocarbons and substantially pure hydrocarbons by chemical treatment of an impure hydrocarbon stream |
US2887363A (en) * | 1956-09-28 | 1959-05-19 | Exxon Research Engineering Co | Conversion of methane to produce hydrogen sulfide |
US3476513A (en) * | 1966-08-25 | 1969-11-04 | Exxon Research Engineering Co | Process and apparatus for the conversion of so2 in flue gas to sulfur |
GB1116129A (en) * | 1967-03-02 | 1968-06-06 | Shell Int Research | Catalytic reduction of sulphur dioxide to hydrogen sulphide |
-
1970
- 1970-07-17 NL NLAANVRAGE7010604,A patent/NL171144B/en not_active IP Right Cessation
-
1971
- 1971-07-15 FI FI2009/71A patent/FI56320C/en active
- 1971-07-15 FR FR7125898A patent/FR2101724A5/fr not_active Expired
- 1971-07-15 AT AT617071A patent/AT308768B/en not_active IP Right Cessation
- 1971-07-15 SU SU711683575A patent/SU751318A3/en active
- 1971-07-15 DK DK349871A patent/DK149328C/en not_active IP Right Cessation
- 1971-07-15 BE BE770058A patent/BE770058A/en not_active IP Right Cessation
- 1971-07-15 CS CS7100005221A patent/CS179372B2/en unknown
- 1971-07-15 GB GB3321771A patent/GB1356289A/en not_active Expired
- 1971-07-15 DE DE2135522A patent/DE2135522C2/en not_active Expired
- 1971-07-15 IE IE899/71A patent/IE35451B1/en unknown
- 1971-07-15 JP JP5215671A patent/JPS5716846B1/ja active Pending
- 1971-07-15 ES ES393290A patent/ES393290A1/en not_active Expired
- 1971-07-15 IT IT7344/71A patent/IT941574B/en active
- 1971-07-15 ZA ZA714698A patent/ZA714698B/en unknown
- 1971-07-15 CH CH1044271A patent/CH580982A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-07-15 AU AU31283/71A patent/AU459768B2/en not_active Expired
- 1971-07-15 NO NO2707/71A patent/NO132088C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK149328B (en) | 1986-05-05 |
SU751318A3 (en) | 1980-07-23 |
JPS5716846B1 (en) | 1982-04-07 |
NL7010604A (en) | 1972-01-19 |
BE770058A (en) | 1972-01-17 |
CH580982A5 (en) | 1976-10-29 |
IE35451L (en) | 1972-01-17 |
ZA714698B (en) | 1972-04-26 |
NL171144B (en) | 1982-09-16 |
ES393290A1 (en) | 1973-08-16 |
AU3128371A (en) | 1973-01-18 |
CS179372B2 (en) | 1977-10-31 |
DE2135522C2 (en) | 1983-01-13 |
FI56320B (en) | 1979-09-28 |
GB1356289A (en) | 1974-06-12 |
NO132088C (en) | 1975-09-17 |
DE2135522A1 (en) | 1972-01-20 |
IT941574B (en) | 1973-03-10 |
AT308768B (en) | 1973-07-25 |
AU459768B2 (en) | 1975-04-10 |
DK149328C (en) | 1986-10-06 |
FR2101724A5 (en) | 1972-03-31 |
NO132088B (en) | 1975-06-09 |
IE35451B1 (en) | 1976-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI56320C (en) | FOERFARANDE FOER ATT REDUCERA DEN TOTALA SVAVELHALTEN I AVGASER VID EN CLAUSPROCESS | |
US4153674A (en) | Sulfur recovery from gases rich in H2 S and CO2 as well as COS or organic sulfur | |
KR100810188B1 (en) | Treatment of a gas stream containing hydrogen sulphide | |
US6962680B1 (en) | Method and apparatus for removing sulfur compound in gas containing hydrogen sulfide, mercaptans, carbon dioxide and aromatic hydrocarbon | |
US4251495A (en) | Process for purifying a hydrogen sulfide containing gas | |
US4001386A (en) | Process for H2 S removal employing a regenerable polyalkanolamine adsorbent | |
CA1131883A (en) | Process for the further processing of hydrogen sulphide-containing gases | |
EP0073074B1 (en) | Process for reducing the total sulphur content of a high co2-content feed gas | |
US4263270A (en) | Process for working-up hydrogen sulphide-containing gases | |
EP0159730A2 (en) | Process for the removal of sulphur compounds from off-gases | |
JP3602268B2 (en) | Method and apparatus for removing sulfur compounds contained in natural gas and the like | |
US3656887A (en) | Method of removing hydrogen sulfide from gaseous mixtures | |
CA2243482A1 (en) | Method for removing sulfur-containing contaminants, aromatics and hydrocarbons from gas | |
CN1208360A (en) | Method for removing sulfur-containing contaminants, aromatics and hydrocarbonsx from gas | |
US3794710A (en) | Gas desulfurization | |
CN113786811B (en) | Adsorption desulfurizing agent capable of being thermally regenerated and having COS hydrolysis function, preparation method and application thereof | |
CA2259946A1 (en) | Process for the recovery of sulfur from so2 containing gases | |
US8709366B2 (en) | Configurations and methods for effluent gas treatment | |
US7708967B2 (en) | Process for disposal of mercaptans | |
JPH02214523A (en) | Process for removing hyurogen sulfide from gas mixture | |
SU389656A1 (en) | METHOD OF OBTAINING SULFUR | |
MXPA98005795A (en) | Method for removing contaminants containing sulfur, aromatic compounds and hydrocarbons apparatus of a | |
PL101374B1 (en) | METHOD FOR THE SELECTIVE REMOVAL OF HYDROGEN SULFUR FROM HOT GASES | |
MXPA99011904A (en) | Method for desulfurizing off-gases |